题目内容
【题目】如图甲所示的电路中,电源电压保持不变。 闭合开关,将变阻器滑片从a端移动到b端过程中,两只电压表与电流表示数的变化关系图线如图乙所示,则电源电压为__________V;当滑片移至变阻器中点时,10s电流通过R2产生的热量为___________J。
【答案】15; 9。
【解析】
由电路图知道,电阻R1、电阻R2、滑动变阻器串联在电路中,电压表V1测量R2 两端的电压,电压表V2 测量R2 和变阻器两端的总电压,电流表测量电路中的电流。
[1]当滑片P向右移动时,滑动变阻器连入的电阻变小,电路中的总电阻变小,由知道,电路中的电流变大,由U=IR知道,R1和R2两端的电压变大,由于串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电压表V2 的示数变小,由图乙图像知道,图象中上半部分为电压表V2示数变化图线,下半部分为电压表V1示数变化图线;
当滑片P移至最右端时,两电压表均测R2两端的电压,电路中的电流最大是:
I=0.6A,UV1 =6V,
故
,
由于串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压:
U= UV1 +U1 =6V+0.6A×R1-------①
当滑片位于变阻器最左端时,电压表V2 的示数(R2 和变阻器两端的电压)UV2 =12V时,电路中的电流I′=0.2A,则电源的电压:
U=UV2 +U1′=12V+0.2A×R1----②
由于电源的电压不变,所以,由①②可得:
R1=15Ω,U=15V,
由欧姆定律知道,滑动变阻器的总电阻是:
[2]滑片移至变阻器中点时,电路的电流是:
10s内电流通过R2 产生的热量是:
Q1 =(I′′)2 R2 t=(0.3A)2 ××10Ω×10s=9J。
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